Examining the Residual Stress on the Burnished AA7075-T6 Aluminum Alloy

Ezerek Parlatma Yapılan AA7075-T6 Alüminyum Alaşımında Meydana Gelen Kalıntı Gerilmelerin İncelenmesi

Abstract

In this study, the residual stresses occurring after the burnishing procedure of AA7075-T6 aluminum alloy, and the results were compared to the values obtained from numerical analysis software. The residual stress values of the samples, which were exposed to burnishing procedure in CNC milling machine by using simple equipment and different operational parameters, were determined via X-ray diffraction method. After the burnishing, compressive residual stresses were observed in all the surfaces. The residual stress on the samples was found to be related with operational parameters such as travelling distance, burnishing depth, stepover, and pass number, as well as the cutting direction applied on surface before burnishing and the lubricant used during the procedure. The heat treatment was modeled in 2D by using numerical analysis software, and the residual stress values were determined in relation with the changes in travelling distance and burnishing depth. The residual stresses originating from the production of part were not entered into the software, and the part was considered tempered. For this reason, it was determined that the values obtained from numerical analysis method and those obtained from measurements were not similar to each other but the operation parameters’ effects were similar to measurement results.

Özet

Bu çalışmada, AA7075-T6 alüminyum alaşımında ezerek parlatma işlemi sonrasında meydana gelen kalıntı gerilmeler incelenmiş ve sonuçlar sayısal analiz programı ile elde edilen sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. CNC frezede basit bir takım ve farklı işlem parametreleri kullanılarak ezerek parlatma işlemine tabi tutulan numunelerin kalıntı gerilme değerleri X-ışını kırınımı yöntemi ile belirlenmiştir. Ezerek parlatma işlemi yapılan tüm yüzeylerde basma kalıntı gerilmelerinin meydana geldiği tespit edilmiştir. Numuneler üzerinde oluşan kalıntı gerilmelerin ilerleme miktarı, ezme derinliği, yanal adım ve paso sayısı gibi işlem parametrelerinden ve ezerek parlatma işlemi gerçekleştirmeden önce yüzeye uygulanan frezeleme işleminin yönünden ve işlem sırasında kullanılan yağlayıcıdan etkilendiği gözlemlenmiştir. İşlem sayısal analiz programı ile 2B olarak modellenmiş ve ilerleme miktarı ile ezme derinliğinin değişimi ile numunede meydana gelen kalıntı gerilme miktarları tespit edilmiştir. Parçanın üretiminden gelen artık gerilmeler programa dahil edilmemiş ve parça tavlı olarak kabul edilmiştir. Bu nedenle sayısal analiz yöntemi ile elde edilen değerlerin ölçümler sonucu elde edilen değerlere sayısal olarak benzemediği fakat işlem parametrelerinin etkilerinin ölçüm sonuçları ile benzerlik gösterdiği belirlenmiştir

Keywords: Kalıntı gerilme, X-ışını yayınımı, ezerek parlatma, sayısal analiz